公路桥梁维修加固与改造技术(李健)

公路桥梁维修加固与改造技术
主讲人: 李 健
交通运输部公路科学研究院 北京公科固桥技术有限公司 2010年10月

公路桥梁维修加固与改造技术
概述 桥梁上部结构的加固技术※ 桥梁下部结构的加固技术 桥梁维修加固决策分析 桥梁灾后防治与抢修

概述 ——桥梁病害回顾
结构先天不足 双曲拱刚架拱 带挂孔T构 拉吊索结构 腐蚀老化 无更换预案、无养护通道 预制拼装梁板 单板受力 横纵裂缝 大跨径预应力混凝土箱梁下挠开裂 沿海地区结构钢筋腐蚀 混凝土表面剥落 氯离子 西北、华北季节性河流桥梁下部结构腐蚀严重 南方冲刷、不合理挖沙导致的基础冲刷严重 东北寒冷地区桥梁结构的冻融损伤 … …

概述 ——加固原则
桥梁的维修养护以日常养护工作为主 维修加固时应尽可能减少对原结构的损伤 选择技术可靠,具有长期加固效应,能满足 结构耐久性要求的加固工艺 施工设备简单,施工操作方便 材料用量少,费用经济合理 后期得养护工作量少 加固施工时尽量不中断或者少中断交通

概述
——维修设计方案制定原则
加固设计的范围、标准、目标必须明确
全桥&局部病害 新标准&老标准 抗震&强度&刚度&耐久性 整体使用寿命
病害成因分析必须准确合理,区别个性与共性特征 加固设计应与施工用料和工艺可操作性紧密结合 加固设计方案(不少于2个,比选),大桥与重建做比较与决策 加固设计与原结构的关系应尽可能得协作利用
复合结构受力而非加固材料受力 不加载或少加载
加固设计之前应进行承载能力评价,之后应进行验算
基于检测结果和荷载试验 加固验算同样基于仿真模型考虑附加荷载
大桥加固设计前应进行可行性和经济性评价

概述 ——加固方法
体外预应力加固 粘贴钢板加固 增大构件截面加固
加强薄弱构件 增加或更换桥梁构件 改变结构受力体系等
改变结构体系加固 粘贴纤维复合材料加固 更换疲劳构件加固 增加桩基加固 抛石防护基础 地基压浆加固 … …

桥梁上部结构的加固技术
加固方法
主动加固
应力状态重分布 不仅改变强度 改变刚度 不仅承担活载 承当部分 恒载 适用于正常使用极限承载 承载能力或适用性不足
被动加固
应力状态改变不大 刚度改变不大 承担少量不足得活载效 应 适用于极限承载能力少 量不足,正常使用基本 满足,无危险状况

加固方法
每一种加固方法独立成章,主要内容: 概念、适用条件及特点 设计计算方法 施工工序 构造措施 工序质量控制 加固工程质量检验方法

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
优点 技术先进,性能良好 所占空间小,不影响被加固结构外观和使 用空间 加固施工周期短 材料消耗小 工艺简便

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
适用范围 适用于受弯及受拉构件,不承受大幅度疲劳荷 载、动载 适应外部环境温度不高于60℃ 相对湿度不大于70% 无化学腐蚀地区的桥梁结构 混凝土标号不能过低的构件

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
材料要求
胶粘剂要求 弹性模量高 线膨胀系数小 比较有韧性 耐久性好
加固用钢板要求 以Q235钢板为宜 钢板、连接螺栓及 焊缝的强度设计值 按现行钢结构设计 规范规定采用

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
破坏特征
在适筋范围内,随着荷载的增加,原梁中钢筋屈服,钢板随着也达 到屈服,随即混凝土被压碎而破坏。 受弯构件,破坏阶段多数构件钢板与混凝土之间发生局部剥离,沿 板与混凝土交界面,出现较长的顺筋裂缝,混凝土被撕裂,导致构 件破坏。 受剪构件,构件的破坏类似于普通钢筋混凝土受剪构件,首先出现 斜裂缝,然后裂缝不断发展,钢板应力明显增大,最后构件产生破 坏。 部分试验表明,粘贴在梁底的钢板未达到屈服强度,而是钢板与混 凝土间撕脱导致加固梁破坏。

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
加固梁破坏时,钢板未达到屈服而是钢板与混凝土 间撕脱所致,其承载力远低于钢板到达屈服时承载力。 并且是脆性破坏,这种现象应避免出现!
脆性破坏主要原因
锚固长度不够 粘结剂的质量问题 施工质量的影响 粘钢加固计算
要求锚固不得小于计算 粘贴延伸长度

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
梁(板)受拉区粘贴钢板加固计算
承载力计算
矩形截面受弯承载力可按下式进行计算

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
若钢板粘贴长度不能满足计算长度,可在钢板的端部锚固粘结U型箍 板
斜截面承载力极限状态计算
当梁的斜截面受剪承载力不足时,可采 用局部粘贴并联U形箍板进行加固, 斜截 面受剪承载力按下式计算

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
粘钢加固施工构造要求
基层混凝土强度要求 粘钢钢板厚度要求 锚固长度要求 钢筋混凝土受弯构件不应低于C20,预应力混 凝土构件不应低于C30。 干粘粘钢钢板厚度以2~6mm为宜,一般取 4mm。 湿粘可至8mm 对于受拉区不得小于200t,亦不得小于 600mm;对于受压区,不得小于160t,亦不 得小于480mm;算。对于大跨度结构或可能 经受反复荷载的结构,锚固区尚宜增设U型 箍板或螺栓等附加锚固措施。 钢板及其邻接的混凝土表面,应进行密封防 水防腐处理。简单而有效的办法是用M15水 泥砂浆抹面,其厚度对于梁不应小于20mm, 对于板不应小于15mm。
耐久性要求

桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固
粘钢加固施工要点
被 粘 混 凝 土 和
钢 板 表 面 处 理
胶粘剂配制 涂 胶 加固构件 卸荷
粘 贴
固 定 加 压 化

检 验 与 试 验
防 腐 处 理

0 K V V
凿毛合格
混凝土凿毛
混凝土凿毛(刻槽)
凿毛不合格

0 K V V
钻孔植埋螺栓
钻孔
植埋螺栓

0 K V V
钢板下料
等离子切割

公路桥梁加固施工技术的应用 段晓明

公路桥梁加固施工技术的应用段晓明 发表时间:2019-07-29T16:47:13.267Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:段晓明 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的交通行业有了很大进展,公路桥梁施工建设越来越多。 锦州市大通公路勘察设计院辽宁省锦州市 121000 摘要:随着社会经济的发展,我国的交通行业有了很大进展,公路桥梁施工建设越来越多。在公路桥梁建设项目中,加固施工扮演着重要的作用。公路桥梁加工施工是否规范,对于工程质量有着直接的影响。本文从公路桥梁常用的加固施工方法入手进行分析,探究了应用这些技术的注意事项以及具体应用,以期为相关工作者提供指导和帮助。 关键词:公路桥梁;加工施工技术;应用 引言 在我国高速公路交通网络中,桥梁起到了重要的作用。受到传统施工技术以及理念的影响,我国早期的高速公路桥梁结构整体质量以及承载性能不高,加之自然环境等外部因素的影响,高速公路桥梁很容易出现损坏或者裂缝问题。处理这些问题的主要手段就是对高速公路桥梁进行加固,重视养护工作。通过加固施工技术的应用,高速公路的破损和裂缝问题就可以得到解决,从而使承载能力和运输能力得以恢复,其使用寿命也有了可靠的保障。 1公路桥梁养护与维修加固施工的必要性 公路桥梁养护与维修加固施工直接影响公路桥梁工程的整体质量、使用寿命以及交通运输安全性。就目前而言,我国公路桥梁养护与维护加固处理方面还存在一些缺陷,导致后续车辆行驶受到严重影响,一方面给施工企业造成巨大经济困扰,另一方面也给乘车人员生命安全构成威胁。因此,相关工程建设人员需要对此给予足够的重视,加强相关技术的研发,以确保公路桥梁整体质量水平的提升。 2高速公路桥梁当前的使用现状 高速公路桥梁在投入使用后,应制定合理的维护计划,定期进行维修保养。因为高速公路桥梁基本都是在室外建造,自然环境会对高速公路桥梁造成影响,同时高速公路桥梁在施工中会受到车辆的反复碾压,因此桥梁表面和结构容易出现损坏。其中,比较常见的问题就是路面裂缝、不平整、桥梁局部破损等问题,这些问题会直接影响到车辆的正常行驶,不仅会影响车辆行驶的舒适度,严重地还会因为桥梁路面平整度较差而出现跳车现象,从而引发安全事故。这也是当前我国高速公路桥梁施工中常见的问题,如果这些问题能够得到及时的解决,就可以将影响降到最低。 3高速公路桥梁加固施工技术 3.1体外预应力加固技术 体外预应力加固方法主要是通过在桥梁结构的受拉区添加体外预应力达到桥梁的加固目的。这种方法的原理就是使桥梁产生与原桥相反轴向压力与弯矩,这样桥梁的部分自重应力就会被替代,桥梁的承载力就能够得到提升,从而增加桥梁整体结构的稳定性和使用寿命。此种加固技术就是一种在桥梁的下缘位置安装预应力材料,利用预应力材料自身的拉升作用,增强对桥梁偏心预应力的影响,减轻桥梁自重或者其他外力作用之下产生的变形问题,降低裂缝宽度问题,进而提升桥梁结构整体的承载力。此种加固技术主要就是在大跨径预应力混凝土方面中应用。其具体如下特征:第一,通过更换的加固钢筋维修操作较为便捷,此种加固技术操作较为简单,可以节省施工量,而在体外预应力技术中钢筋的利用率相对较高,体系的布置也较为灵活,可以加固桥梁连接位置,也可以进行桥拱加固处理,进而达到提升桥梁整体加固特征,优化构建抗剪性能的优势,此种加固技术应用前景较为广泛,通过此种技术进行桥梁加固处理要对其进行合理的计算分析,在施工过程中通过对应的措施进行处理,可以减少预应力损失问题。 3.2增加桥梁各部分的截面面积 增加桥梁各部分的截面面积的方法对于桥梁的情况有一定的要求,如果高速公路桥梁的桥下净空较低,横截面较小就可以采用这种方法增加主梁的横截面积进行加固。这种加固技术限制条件较少,通常只需要进行接长箍筋的施工就能够达到要求。还有一种方法是可以先增加主梁的高度然后再进行加固,这种方法会对桥梁的外观造成影响,如果对桥梁的美观程度有很高的要求,不建议采用这种方法。因此,在增加桥梁横截面加固施工技术应用时要对桥梁的状况进行分析,合理选择相应的加固施工技术。 3.3利用辅助构件提升桥梁抗力 如果高速公路桥梁结构完整但是承载力不高,这种情况下就可以采用增加辅助构件的方法提高桥梁抗力,也就是可以加装第二主梁。这种方法施工工艺复杂,而且对于施工环境要求很高,在施工过程中需要阻断交通,同时工程量较大,也会对原来桥梁的结构造成损害,因此这种方法在高速公路桥梁加固技术中并不常用。 3.4高强度符合纤维预应力加固技术 高强度符合纤维材料多数为碳纤维材料,此种技术相对较为成熟,主要原理就是通过高性能的黏合剂将一些碳纤维粘贴在桥梁结构的表面上,继而达到加固桥梁,增强桥梁整体结构的效果。黏合剂以及碳纤维的性能是决定桥梁稳固性的关键因素,为了提升桥梁加固的效果,就要合理应用碳纤维材料,施加适当的预应力。此种加固技术具体如下特征:第一,高性能符合纤维材料有着高强度以及高弹性的特征,可以有效的增强混凝土结构的整体承载力。在出现温度变化的时候,高性能碳纤维材料可以与混凝土协同工作,此种材料材质较为轻薄,在修复之后不会增加桥梁构建的整体重量与体积,不会对桥梁的结构造成不同程度的损伤,有着良好的抗腐蚀性优势,具有耐久性以及抗疲劳的特征。但是此种材料在高于 60℃的环境中会出现软化的问题,在桥梁加固中多数环境中会受到阳光的直射,对此可以通过树脂胶作为主要的黏合剂。 3.5公路桥梁桥面铺装层修补施工技术 桥面铺装层的根本目的是向通行车辆提供平坦的行驶路面,并对桥梁上部结构遭受客观因素伤害的情况进行避免,提升了通行车辆的舒适度和安全性。如铺装层发生凹陷或者裂纹情况会对车辆的正常通行产生直接影响,并会造成桥梁整体结构的损坏。起伏、变形以及磨损和破裂是公路桥梁铺装层损伤的主要表现形式,直接危害行车及桥梁的承载能力。桥面铺装层的修补首先要对桥面板进行冲洗,主要施工不宜在高温环境进行,并保证防水层、找平层以及理清混凝土面层的有效衔接。 结束语 综上所述,随着我国城市化建设进程的加快,现阶段我国公路桥梁施工工程项目呈现明显增多的趋势,公路桥梁施工质量直接关系到

公路桥梁维修加固与改造技术(李健)

公路桥梁维修加固与改造技术
主讲人: 李 健
交通运输部公路科学研究院 北京公科固桥技术有限公司 2010年10月

公路桥梁维修加固与改造技术
概述 桥梁上部结构的加固技术※ 桥梁下部结构的加固技术 桥梁维修加固决策分析 桥梁灾后防治与抢修

概述 ——桥梁病害回顾
结构先天不足 双曲拱刚架拱 带挂孔T构 拉吊索结构 腐蚀老化 无更换预案、无养护通道 预制拼装梁板 单板受力 横纵裂缝 大跨径预应力混凝土箱梁下挠开裂 沿海地区结构钢筋腐蚀 混凝土表面剥落 氯离子 西北、华北季节性河流桥梁下部结构腐蚀严重 南方冲刷、不合理挖沙导致的基础冲刷严重 东北寒冷地区桥梁结构的冻融损伤 … …

概述 ——加固原则
桥梁的维修养护以日常养护工作为主 维修加固时应尽可能减少对原结构的损伤 选择技术可靠,具有长期加固效应,能满足 结构耐久性要求的加固工艺 施工设备简单,施工操作方便 材料用量少,费用经济合理 后期得养护工作量少 加固施工时尽量不中断或者少中断交通

概述
——维修设计方案制定原则
加固设计的范围、标准、目标必须明确
全桥&局部病害 新标准&老标准 抗震&强度&刚度&耐久性 整体使用寿命
病害成因分析必须准确合理,区别个性与共性特征 加固设计应与施工用料和工艺可操作性紧密结合 加固设计方案(不少于2个,比选),大桥与重建做比较与决策 加固设计与原结构的关系应尽可能得协作利用
复合结构受力而非加固材料受力 不加载或少加载
加固设计之前应进行承载能力评价,之后应进行验算
基于检测结果和荷载试验 加固验算同样基于仿真模型考虑附加荷载
大桥加固设计前应进行可行性和经济性评价

高速公路桥梁加固施工技术与质量控制(新版)

高速公路桥梁加固施工技术与质量控制(新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0142

高速公路桥梁加固施工技术与质量控制 (新版) 20世纪80年代以后,随着中国国民经济迅猛发展,中国的高速公路钢桥和公铁两用钢桥也进入了快速发展时期,并且在结构形式、材料及加工制作、施工架设方面有所开拓和创新。随着材质(主要是高强度钢材和各种耐候钢)的提高以及焊接工艺和高强度螺栓连接的不断完善,受力件能优越、制作架设容易的箱形截面梁得到大力发展。钢桥突显出大跨、轻质、高强、美观、施工快速等特点。 1、高速公路桥梁加固的原因 1.1桥面不平、不洁 由于缺乏经常性的维修养护,在车辆轮胎的不断作用下,许多桥梁的桥面板易产生破坏,特别对于已使用数十年以上的桥梁,或用沥青材料铺装的桥面最易遭到损坏。桥面不平整对行车的影响,

轻则使行车有轻微颠簸,重则产生跳车,以至不得不低速行驶。 在简支梁的梁端接头处和挂梁的悬臂挂梁支点处的填缝材料,由于缺乏养护而产生脱落,且遭受车辆的磨耗,从而出现较大沟槽,这是引起跳车的主要原因。 当车辆经过跳车处时,即会引起临近梁段的严重振动,从而增加构件的疲劳。若对此不加以改善,势必将缩短桥梁的使用寿命。桥面上因长期无人清扫、整理,桥面不清洁,泄水孔堵塞,这一问题在许多中、小型桥梁中普遍存在。桥面上不清洁往往体现在护轮带下积存垃圾、泥土污物,形成三角形硬块,造成泄水孔被堵塞,下雨时桥面产生积水,车辆过桥时 泥水飞溅,影响通行能力。 1.2桥面栏杆破损、不完整 桥面栏杆损坏后,没有及时维修恢复,在许多失养的高速公路线上都能看到。造成桥面栏杆局部损坏的原因,绝大多数是机动车交通事故造成的,部分是因为车辆上载有长大笨重的货物在桥上行驶时不慎碰坏的,少数是人为碰损或盗窃所致。桥梁栏杆损坏,如

公路桥梁维修加固方法总结

公路桥梁维修加固方法总结 摘要:伴随我国经济的腾飞,我国的公路桥梁交通也在飞速的发展,社会对公路通行量的要求也在不断提升,这也要求公路桥梁的建设质量也较高,而公路桥梁随着社会的发展,以前修的桥梁也出现很多问题,本文就公路桥梁的维修加固方法进行总结。 关键词:公路桥梁;维修;加固。 1加大截面加固法。加大截面加固法是进行市政桥梁结构加固的最基本的方法,其能够增加结构的刚度。在施工的过程中主要表现为2种形式,其一进行桥面板的加厚;其二进行主梁的截面加大。 2粘贴钢板加固法。粘贴钢板法是目前在重要的的市政桥梁上应用最为广泛的方法,其主要的施工原理是利用相应的胶结材料将钢板与原有混凝土粘结起来,增强结构整体的刚度与承载力。此方法具有施工作业速度快,作业面小、对交通影响很小的特点。但此种方法的质量受到多种因素的限制,且相对于增大截面加固法造价高出很多。 2.1粘贴钢板施工技术: 2.1.1定位放线在加固施工中属于首要步骤,先熟悉掌握施工图纸,然后严格按照其要求操作,加固的部位及范围要经过仔细确认,并认真检查各个粘贴部位。在放线的实际操作工程中一般会将轮廓线和实际的粘贴位置往外扩展2cm,以此来避免已处理完毕的混凝土再次被污染。 2.1.2植入钢筋(螺栓),将加工好并除锈后的钢筋(螺栓)轻砸击至孔底,在插入钢筋(螺栓)时要缓慢进行,避免在钢筋(螺栓)的迅速挤压下喷出粘结剂;钢筋(螺栓)到孔底时要将外面露出的部分整理好,并把钢筋(螺栓)固定。 2.1.3钢板上配套打孔:根据设计图纸进行钢板下料,并根据混凝土上实际的钻孔位置对所要粘贴的钢板进行配套打孔,打孔完成后,焊接钢板接缝(应在钢板安装前完成,严禁钢板安装后再进行钢板焊接)实现钢板的接长。 2.1.4在拆除加固系统以后,检查钢板的粘贴情况,通常是用小锤轻击钢板,以听到的声响来判断钢板粘贴的是否密实,还可采用超声波对其进行探测。也可用实验法检测钢板的粘贴情况,在确定结构胶完全固化后缓慢加入荷载,通过对钢板的结构形变来计算钢板的承载能力是否达到预期的目标。 2.1.5钢板粘贴合格后要进行最后的防腐、防火处理。一般需要加固的建筑都是成年处于相对恶劣的环境,因此,在除去钢板表面的锈迹和灰尘后,再涂上一层环氧树脂,然后抹上两层防锈漆,有条件的话在加固位置加上一层混凝土保

桥梁加固方案

桥梁加固方案 导读:本文是关于桥梁加固方案,希望能帮助到您! 一、体外预应力加固: 缺点: 1.预应力的施工工艺,在钢绞线下料与穿束中粘接段段的长度和位置,新老混凝土之间的粘结,后加预应力对原预应力的影响,很难确定。 2.施加预应力索加固现在存在的问题:如合理的加固预应力筋的位置和数量后加固的预应力钢筋对已经存在的预应力钢筋的影响 3.体外预应力钢筋松弛、断筋等失效的现象也较为常见 二、体外预应力的加固另外的加强措施 1、弯曲加强 采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力。预应力筋布置应符合优化布置原则,即加固筋外形与外荷载产生的弯矩图形相似。因此,加固梁式结构时,体外预应力筋多采用折线形连续筋,以充分发挥加固筋的抗拉强度。体外筋的灵活布置,可以有效地补强加固不同受力情况的简支梁和连续梁。若连续梁中仅有个别跨需要加固,则可采取在这些跨上单独布置预应力筋进行局部加固;若连续梁普遍较差,则可用各跨布置给予整体加固,若连续梁普遍较弱,但个别跨更弱,则可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。

2、剪切加强 梁的剪切强度可通过外部加设扁钢!钢板和钢箍等方法来提高。扁钢通常箍在构件上用后张法拉紧并已开发了一种后张不锈钢钢箍的方法。后张法能使新材料平分恒载及活载,这样就能更有效地利用新增材料。提高剪切强度的另外一种方法为采用后张的附加预应力钢筋。预应力钢筋可以加在垂直和倾斜方向上,而且既可安装在梁腹板内,又可安装在箱内。施加预应力时应当小心谨慎,避免结构某些部分出现超限应力。若构件中存在裂缝,一个好的实施方法是在施加预应力之前,先在裂纹上注射环氧树脂。 三、粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法基本原理是一致的,均是将其增强材料粘贴在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构形成整体,代替需增设的补强钢筋,提高梁的承载能力达到补强的目的。 粘贴碳纤维法 碳纤维加固桥梁构件的部位:用粘结材料将碳纤维材料有序地缠绕粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束并因此提高构件的极限强度和承载能力。在桥梁加固运用中,可粘贴在混凝土梁的顶面或底板上,以提高混凝土梁的截面强度和刚度:也可粘贴在梁的腹板上,以提高其抗剪强度 具体的施工工艺: 1、处理结构混凝土表面,涂敷基底树脂并整平 2、涂刮整平胶并对其表面作砂光处理 3、滚刷粘结剂粘结碳纤维

简述公路桥梁加固施工技术

简述公路桥梁加固施工技术 无论是对公路桥梁部分施工的稳定进行,还是对整体公路施工稳定性和安全性的施工来讲都具有非常重要的作用。公路桥梁加固施工技术的应用是一个系统的、需要多层次配合的技术应用系统,在实际使用的过程中需要能够从碳纤维加固技术、体外预应力加固技术、扩大基础加固技术、增补桩加固技术以及粘贴钢板加固混凝土技术的应用等方面进行技术应用分析的基础上,并且施工管理团队能够从人员应用素质、技术操作规范和系统化的管理和严格的管控等方面保证桥梁加固施工技术的正确应用,从而为公路桥梁建设质量的提高发挥重要的作用。 1桥梁加固施工技术应用的重要性和原则 在公路桥梁工程建设的发展过程中,加固施工技术的应用是一项比较新型的技术,这一技术的使用是社会经济发展中公路桥梁修建技术不断提高的表现,同时也是社会经济发展过程中由于公路桥梁所承受的负荷力有了很大提升,所以其对于公路桥梁的质量要求是比较高的,这一原因同样也是导致加固技术被广泛应用于公路桥梁施工中的重要原因,整体而言,公路桥梁施工加固技术的使用对于保证整个公路桥梁建设和运行的稳定性和安全性的实现具有非常重要的作用[1]。且现今加固施工技术的使用能够在优化施工结构的前提下,优化整个建设方案,从而能够在有效保证性价比的基础上,促进公路桥梁的高质量建设。基于以上对公路桥梁施工加固技术应用的重要性,施工团队和相关施工人员在具体的应用加固技术的过程中能够严格遵循科学设计、系统优化的原则,如在

实际进行加固施工的过程中需要在原有桥梁的基础上对桥梁进行拓宽工作,要求设计人员和施工人员能够共同协商,科学地总结新旧接缝的承载力是否在可控范围内,并且能够针对有效的拼接提出系统的设计和施工方案。此外,在公路桥梁加固施工技术应用的过程中,还应遵循严格排除安全隐患,做好日常维护工作的原则。这一原则具体表现在实际针对某一部分进行加固施工技术应用的过程中,要积极针对安全隐患问题进行考察,并针对建设部分存在的积水问题进行排除和清除。在施工的过程中如果遇到风化问题,则要及时更换相关材料或做好补救工作,以此保证工程建设的正常进行。 2公路桥梁加固施工技术的应用分析 2.1碳纤维加固技术。碳纤维加固技术在公路桥梁加固施工中的应用是非常广泛的。此种技术应用主要利用的是碳纤维的抗拉强度比较强的性能,这也是基于碳纤维本身作为一种复合材料而存在,其抗拉强度是非常突出的,但是在实际应用的过程中不难发现,碳纤维加固技术与混凝土钢筋的使用相比其腐蚀性和耐盐碱性都是比较弱的,但是此种技术在日常使用的过程中不用进行专门的维护,所以其常常与混凝土钢筋施工技术结合在一起使用,特别是被应用于混凝土钢筋结构的构建和使用中。碳纤维加固技术在公路桥梁混凝土钢筋结构中的应用能够补强钢筋的抗拉强度,在公路桥梁加固施工中具有非常重要的意义[2]。 2.2体外预应力加固技术。体外预应力加固技术指的是设计人员和专家学者在对桥梁内部和箱内所承受的应力情况基本了解的基础上,通过在外部设置预应力筋将应力分散的物理作用,能够有效起到防腐的效果。

公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展

公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展 Prepared on 22 November 2020

我国公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展 交通部公路科学研究院,张劲泉 1 引言 公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分,公路桥梁作为公路交通基础设施的咽喉工程,在公路运输系统中发挥着至关重要的作用。由于使用荷载和环境因素等的作用,将导致桥梁使用性能衰退、结构安全与耐久性降低,造成桥梁适应性不足,甚至出现桥毁人亡事故。作为人造结构物的桥梁,客观上也有其“生、老、病、死”的生存过程,采用科学的技术手段与方法对其实施及时有效的养护维修与管理,是保证其健康、安全服役,最大效能发挥其经济效益的关键。因此,桥梁养护管理技术一直以来都是国际桥梁界的关注的热点问题。 发达国家的经验表明,通常桥梁在建成投入使用的20~30年后,将愈来愈多地面临耐久性降低和安全性不足等问题,且越是经济发达的国家所面临的问题越突出。我国自上世纪80年代起开始,公路建设事业步入了高速发展时期,建设了大量各类桥梁,目前公路桥梁总数已突破57万座,成为仅次于美国的世界第二桥梁大国。随着服役时间推移和交通运输事业的持续蓬勃发展,我们所面临的桥梁养护管理工作任务也日趋艰巨,客观上对桥梁检测、评价、维修加固和养护管理等技术提出了更高的要求。为适应不断增长的养护维修市场需求,解决桥梁养护工作中的瓶颈性技术问题,自上世纪60年代开始,我国在公路桥梁领域立体开展了大量科研项目和计划,尤其值得一提的是,进入21世纪后,我国交通行业主管部门加大了对相关技术研究的支持力度,通过这些项目的实施,形成了较为健全的公路桥梁养护管理技术体系,对保障桥梁安全服役和路网畅通起到了关键性支撑作用。 2 我国公路桥梁的技术现状 截至2007年底,我国共有公路桥梁570016座,其中永久性桥梁552216座/延米、半永久性桥梁11502座/270234延米、临时性桥梁6298座/126357延米。公路桥梁中混

公路桥梁加固技术分析 吴传浩

公路桥梁加固技术分析吴传浩 发表时间:2018-04-24T14:04:48.110Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第33期作者:吴传浩 [导读] 桥梁在公路中的作用非常大,桥梁使用功能的好坏对于交通道路的影响非常大,以往修建的城镇和公路桥梁存在着非常大的负担。天元建设集团有限公司山东临沂 276003 摘要:桥梁在公路中的作用非常大,桥梁使用功能的好坏对于交通道路的影响非常大,以往修建的城镇和公路桥梁存在着非常大的负担,在加上历史因素,所以桥梁的安全性和使用性都受到影响,需要对其进行加固和维修,本文作者就桥梁加固技术的的现状,以及存在的一些问题进行了阐述,并对此提出了改进的措施,以供参考。 关键词:公路桥梁;加固技术;分析 一、桥梁加固技术的研究现状 所谓桥梁加固技术就是通过一些有效的技术措施,使受损桥梁结构恢复其原有的技术功能,或通过改变结构的传力途径而减少构件的荷载效应,或在已有结构的基础上提高结构的承载能力,以满足新的承载条件和使用功能的要求。桥梁加固技术还可用于新桥梁的建设上,用于加强桥梁稳固属性,减少桥梁维修费用,尽量使其满足若干年后的使用性能。随着我国交通网络的日益完善,面临数量庞大的旧桥、危桥改造工程,只有找到快速、有效、可靠、科学的加固技术才能使交通更加满足于现代化经济对桥梁的承载力要求。随着科技的进步以及人们对桥梁加固技术的研究不断前行,桥梁的结构性加固和非结构性加固以及U型高桥台加固、桥墩加固都得到长足的发展。结构性加固法包括体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维(CFRP)加固法、增大截面和配筋加固法、转变结构受力系统加固法、增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法以及增长横向接洽加固法等等;非结构性加固法包括钢纤维混凝土修复法、伸缩缝法等;U型高桥台加固法有预应力锚索框架法、锚杆配合钢筋混凝土抱箍法等;桥墩加固法有外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维法、回填硬土法、地基注浆法、抬桩法、钢筋混凝土套箍法等。同一座桥梁,由于需要加固的部位不同,采用的加固方法也不同,因此,许多加固方法都是配合着使用,达到对桥梁整体性能的加固目的。桥梁加固技术发展至今,已经处于技术成熟的阶段,对众多的桥梁改造工程起着非常重要的作用。 二、桥梁加固的必然性 桥梁与其他建筑物相同,有着使用期限,其整改过程有建设、使用、老化几个阶段,因为桥梁是直接的坐落在大地上,和自然会有直接接触,因此自然界的空气、温度、湿度等等都是对其产生影响的因素,在使用过程中受到承载的压力等等,因此会产生损坏,为了能够让其使用期限延长,我们需要对其损坏进行维护和加固。首先,对桥梁进行加固能够节约资金。桥梁的建设是需要大量的资金和人力、时间投入的,如果对其进行加固,就可以延长使用期限,那么就能够节约大量的建设资金,将资金投入到其他的社会用途中。使用加固和拓宽技术不但不需要对现有桥梁进行拆除,还能够增加其耐用度和承载能力,改善交通状况,延长使用周期,缓解现代交通运输的压力。其次,加固能够提升桥梁的质量。桥梁的维护和加固可以让其安全隐患被消除,提升其行驶安全性。最后,公路旧桥加固能够让桥梁建设成为持续发展事业,对我们的子孙后代起到需求供给的作用。可持续发展的内容包括了很多的细节,除了资源、经济、人力等等以外,我们的环境也是重要内容,加固可以减少对自然材料的需求度,因此起到了保护自然的目的。 三、公路桥梁存在的主要缺陷 公路桥梁存在的缺陷主要有以下三个方面。一是设计落后。多数桥梁建造时间较早,原有的设汁标准低,不能满足经济目益发展及车辆通行要求。二是通行能力不足,主要表现在桥面宽度不足,桥梁平面线形、纵断面线形标准太低,桥上通车净空或桥下通车净空不足,等等,影响了桥梁通车效率。三是施工技术落后。由于桥梁设计及施工存在缺陷,再加上碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱 -集料反应、冻融、盐害等各种不利作用,使桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重以及超出设计的洪水、泥石流、冰、冰冻、地震、强风,船舶撞击。 四、桥梁维修加固的方法 对桥梁进行加固的时候,需要不对原来的桥梁结构和形式进行调整,除非是情况比较复杂,必须对结构进行调整。桥梁维修加固的方式有很多,根据承载性、桥梁的情况等等因素来进行加固。加固主要是对原有桥梁的承载能力进行提升,对结构构件截面进行扩大,使用新型的结果来改变应力,提升桥梁的刚度等。 4.1 结构性加固 现在使用比较多的方法就是下撵式预应力拉杆加固以及外部预应力钢丝束加固两种方式。只要施工流程得当,就可以不对桥上的交通产生严重的影响,最佳状态就是可以不对桥梁的交通进行封堵来进行施工,我国目前使用该方法的工程实例还是比较多的。粘贴钢板和碳纤维固粘贴钢板的方式能够让钢板和加固混凝土紧密连接,构成一个整体,起到了提升结构承载性能的作用。炭纤维加固技术是目前我国才引入不久的新技术,该技术具有高强度,腐蚀抗性好,施工便捷等等优点,现在在实际的工程中应用比较多。可是碳纤维自身有不少的缺点,比较脆弱、耐火性不好等等。因此,该材料的使用并不是非常的广泛。对桥梁侧部进行加宽,使用增大截面起到加固的作用,可以提高桥梁的承载性能。可是,该项加固方式,必须是在桥梁下方进行,所以施工起来存在一定的困难,所以,虽然这种方式的经济性还不错,但是受到了环境因素的制约而导致了该技术无法得到推广,通常使用 T型截面梁加固是比较多的。对桥梁结构受力体系进行改变,以达到提升其承载能力的目的,叫做改变结构受力体系加固法,该技术的优点集中于提升桥梁的承载力和结构刚度。 4.2 非结构性加固 钢纤维混凝土修复桥面铺装层对桥面铺装层的严重破损,可考虑采用钢纤维混凝土修复。可延长桥面的使用寿命,在不增加桥梁恒载的情况下,改善梁的结构受力性能。伸缩缝的更新改造在桥梁维修中,以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好;仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用,效果明显;TST、FG 系列桥梁无缝伸缩缝。在中小型桥梁上也得到广泛使用。 4.3 U型高桥台加固 该加固法采取在 U 型桥台前墙和两侧墙外加套 40 厘米的钢筋混凝土,并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案,该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。锚杆配合钢筋混凝土抱箍法采取与桥台基础持力层进行压浆固化,再打锚杆

公路桥梁施工技术

公路桥梁施工技术 杜永平 (南昌市湾里区交通运输局,江西南昌330004) 摘要:本文主要分析了高速公路桥梁建设中高墩施工技术的难点、施工方案和施工的关键技术,随着高速公路的发展,桥梁是公路建设中不可缺少的一部分,我国的高速公路建设也呈现出突飞猛进的势态。 关键词:桥梁技术方法 1桥梁施工方法概述 1.1桥梁基础施工 一般来说,桥梁基础工程发展到今天,已经不受水文、地质条件的控制,所重视的是工程结构本身和经济效益。目前国内已经拥有了符合我国国情的一整套施工工艺及相应的设备,而特大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井在各自的发展中又彼此“联合”。这种联合就是根据不同的水文、地质来发挥各类型式的特点而组成的一个整体。桥梁基础工程由于在地面以下或在水中,涉及水和岩土的问题,从而增加了它的复杂程度,使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。但是根据桥梁基础工程的形式大致可以归纳为扩大基础、桩和管桩基础、沉井基础、地下连续墙基础和组合基础几大类。1.2桥梁上部结构的施工 桥梁上部结构的施工方法,70年代以后随着预应力混凝土的广泛应用,已经得到了迅速发展,并发生了重大的变革。在钢筋混凝土桥梁的时代,可以说主要是现场浇注的施工方法。由于桥梁类型增加与跨径增大,构件生产的预制化,结构设计方法的进步、机械设备的发展,由此而引起施工方法的进步和发展,形成了多种多样的施工方法。主要有:就地浇注法;预制安装法;悬臂施工法;转体施工法;顶推法施工;移动模架逐孔施工法;横移法施工;提升与浮运施工。除外,桥梁下部结构考虑是否得当,对工程造价、质量、工期及使用影响也很大。 内力计算为减少软土地基位移对超静定结构的影响,上部工程多采用标准梁的先简支后连续构造,这样整个工程的计算工作主要集中于下部结构,故下部结构内力计算方法的选用是否正确,考虑因素是否全面,直接关系到工程的安危。主要的下部结构内力计算方法有:盖梁内力计算、桥墩内力计算、桥台内力计算。 2高墩施工的特点及难点 随着我国高等级公路的快速发展,高等级公路对线型等方面的要求使得公路中出现了许多高墩桥梁,增加了施工难度。由于桥梁所处地形较为复杂,交通运输不便,而且大部分墩身较高,且工程量大,工期短,因此桥墩施工是该工程的关键所在,对于20m以上的高墩柱施工主要存在以下五个难点:一是施工周期长;二是模板和机械设备的投入大;三是高墩施工定位控制难度大;四是高墩施工接缝的处理要求高;五是高夺作业,施工安全度低。3施工方案 针对墩柱墩身比较高的特点,墩身模板全部采用特制定型钢模板,由两块半圆拼装而成,模板每节高度为1.5m。一般采用吊车进行模板安装,在模板顶部和中部分别用风缆绳紧固稳定,以保证立模后的刚度及竖直度,多次周转使用的模板,要在使用前用化学方法或机械方法清扫,在浇注混凝土前,在模板内壁要涂润滑油或脱模剂,以利脱模,墩身混凝土在吊车能到达的高度时用混凝土运输车送至现场,以吊车配混凝土吊斗,利用串简浇筑,而在吊车不能到达的高度时,可以用混凝土输送泵直接送至模板内浇筑,用插入式振捣器振捣,混凝土采取分层连续进行浇筑,每层厚度不大于30cm,并且必须在前一层混凝土开始凝结之前,将次一层混凝土浇注完毕。当气温在30?以上时,前后两层浇注时间相隔不宜超过1h,当气温在30?一下时,不宜相隔1.5h或由试验资料来确定相隔时间混凝土采用集中拌和,用混凝土搅拌车运输。 4施工的关键技术 4.1支架搭设与验算 (1)技术要求:墩柱脚手架主要起操作架及垂直运输作用,为了保证现浇的梁题不产生大的变形,除了要求支架本身具有足够的强度、刚度以及具有足够的纵、横、斜三个方向的连接杆来保证支架的整体性能外,支架的基础必须坚实可靠,以保证其沉陷值不超过施工规范的规定。 (2)搭设方法:清平夯实基土,隔绕墩柱搭设碗扣件支架。 (3)支架受力分析与验算:对于一般的扣件式钢管脚于架在搭设前首先必须进行力学验算,架体结构的主要传力途径为:操作平台上的各种竖向荷载横向、水平杆、纵向水平杆、立杆、垫木、地基、从传力途径可以看出,受力最大是结构杆件中立杆底段。因此在计算过程中主要是计算地基和主秆底段,计算时主要考虑的荷载可分为活荷载和恒荷载。前者主要包括操作平台上的施工荷载和水平风荷载,后者主要包括结构自重和构配件自重,还应考虑河流中水的冲刷产生的荷载,在脚手架的搭设计算中最主要的是通过荷载的分布情况及大小,验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。另外,脚手架构造及脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。 4.2钢筋工程 严格按照经监理工程师审批的支架方案进行塔设,墩柱支架塔设完成后进行墩柱钢筋帮扎施工。钢筋统一在加工棚进 · 222 · 2012年第6期(总第123期)江西建材交通工程

桥梁维修加固施工方案编制依据与原则

桥梁维修加固施工方案编制依据与原则 一、编制依据 1.《某市山城区泗河桥检测报告》(编号:S03-1); 2、《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011); 3、河南省《城市桥梁检测技术规程》; 4、《公路桥梁承载力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011); 5、《公路桥涵养护规范》(JTGD60-2004) 6、《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003) 7、《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)8、《公路养护技术技术规范》(JTG H10-2009) 9、《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006) 10、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 11、《公路钢筋砼及预应力钢筋砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 12、《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)13、《公路桥涵施工技术规范》(JTGF50-2011)

14、春雷路泗河桥加固方案专家评审意见。 二、编制原则 遵循招标文件、施工技术规范、规程及验收标准的条款,满足合同条款及业主提出的各项要求,特别是工程质量、施工进度、安全生产、环境保护等方面的要求。 采用我单位近年来在桥梁加固建设中掌握的先进技术、工艺和设备,力求做到技术先进、工艺精湛、手段经济、安全可靠。 根据本标段工程的特点,突出重难点项目的施工方案及技术措施,科学组织、合理安排、均衡生产,确保优质高效完成本合同段的施工任务。 充分考虑当地施工环境的不利因素,按“难易并重,分段连线,分段成型,完成一段,交付一段”的原则组织施工,在工期安排、人员设备配置等方面留有余地。 施工组织管理坚持高标准、高起点、快节奏,施工现场突出标准化作业。

标准化装配式桥梁检测和维修加固技术规范

广西地方标准 《标准化装配式桥梁检测评估和维修加固技术规范》 编制说明 一、项目背景及目的意义 在广西区内,标准化装配式桥梁亦随处可见,在桥梁里占据很大的比例。近年来随着交通运输业的高速发展,交通量不断增加,车载重量不断增大,对桥梁结构的承载力和耐久性等要求不断提高,国家也根据实际情况制定了新的设计标准。我区部分标准化装配式桥梁由于荷载的增大、服役年限增长等原因逐渐出现了各种病害,另一方面设计标准又不断升级,因此,对标准化装配式桥梁的检测评估和维修加固势在必行。根据统计,如今国内外关于桥梁的检测评估、维修加固等养护管理方面的规范、标准非常少,广西更是没有自己的地方标准。按照我区道路建设的整体规划,往后很长一段时间内桥梁的新建项目逐渐趋少,桥梁工程的工作重点将转移到养护管理上。 本项目的目的旨在根据广西特有的环境和条件,结合以往桥梁检测评估和维修加固的经验,针对标准化装配式桥梁,制定适用于标准化装配式桥梁的检测评估和维修加固技术规程,以规范标准化装配式桥梁的状况评定、为加固设计建立本地区的地方标准,从而达到使现有交通设施实现增值、促进本地区交通事业的持续发展、创造社会和经济效益的目的。 本项目的主要意义体现在:(1)制定关于标准化装配式桥梁检查

评估和维修加固方面的规程,有利于保证桥梁的运营质量,确保桥梁的安全运营和整个交通的顺畅,对本地区的经济和社会发展起到一定的推动作用;(2)促进广西的桥梁检测评估工作更加规范化、系统化和科学化;(3)结合国家标准、行业标准和其他省的桥梁检测评估方面的经验,制定广西地方标准并推广使用,促进国内桥梁检测评估技术的发展,为以后其他桥梁相关规范和标准的编制提供参考。 二、工作简况 1、任务来源 按照广西壮族自治区质量技术监督局下发的《广西壮族自治区质量技术监督局关于下达2014年第二批广西地方标准制定(修订)项目计划的通知》文件的要求,确定《标准化装配式桥梁检测评估和维修加固技术规范》列入广西地方标准编制计划。由广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院负责起草。 2、起草单位和起草人 主编单位:广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院 参编单位:广西路桥工程集团有限公司 广西柳州高速公路运营有限责任公司 主要起草人:林增海、谭海晖、韩玉、熊劲松、唐赓、韦达洁、杨礼明、侯攀、黄金文、蒋凌杰、王承亮、罗彦、黄恩彩、李林龙、黄建伟、毛建平、蒙方成、黄建初、林峰、王建军、吴和才。 3、主要工作过程 (1)组织分工

高速公路桥梁养护维修工程施工组织设计

广州西二环高速公路2016 年度 桥涵 维修加固工程 施 工 组 织 设 计

广州市公路工程公司养护分公司 西片区养护工程项目经理部 二O 一六年七月 目录 第一章编制原则及依据 (1) 一、编制原则 (1) 二、编制依据 (1) 第二章工程概况 (1) 第三章施工总体说明 (2) 一、施工组织机构 (2) 二、临时驻地建设 (2) 三、设备、材料进场 (2) 四、施工总体目标及进度计划安排 (4) 第四章主要病害和加固施工工艺及要点 (4) 一、桥梁常规病害修复内容 (4) 二、施工工艺要求 (5) 第五章工程质量和施工进度保证措施 (8) 第六章安全和文明施工保证措施 (9) 第七章环境保护措施 (10) 第一章编制原则及依据 一、编制原则

1、严格按照设计要求、施工规范和工期要求编制; 2、坚持以技术先进性、科学合理性、经济适用性与实际相结合; 3、采用先进的管理手段,优化施工进度计划,选择最优施工顺序,均衡安 排施工。通过对劳力、设备、材料、资金、技术和信息的优化配置,实现工期、质量、成本控制及社会信誉达到预期目标; 4、认真贯彻落实本公司ISO9001:2000 质量保证体系和职业健康安全 管理 体系,满足业主对产品质量的要求,以优良工程为质量目标,确保施工安全。 5、广州市公路工程公司以往桥梁加固工程的经验。 二、编制依据 1、《公路桥梁加固施工技术规范》( JTG/T J23-2008); 2、《公路桥涵养护规范》( JTG H11-2004); 3、《公路工程质量检验评定标准》( JTG F80/1-2004); 4、《公路工程技术标准》( JTG B01-2003); 5、《公路桥涵施工技术规范》( JTJ041-2000); 6、《公路桥涵加固施工技术规范》( JTG/T J23-2008); 第二章工程概况 广州西二环高速公路于2004年12月动工,在2006年12月19日北段建成通车、2007年12月24日南段建成通车。北段东起广州市白云区江高镇茅山村,与北二环高速和广清高速相连,往西经广州市花都区西南部,佛山市三水区、南海区,止于南海区狮山镇小塘附近的广三高速。北段全长为42.087 公里,为双向6 车道,全程路灯照明、沥青路面及绿化,设计时速为100 公里。设和顺、茅山、炭步、乐平、官窑、小塘五个出入口,并于炭步设立服务区。 随着近年来交通量的增大和构建的老化,沿线桥梁的技术状况和服务水平均有所下降,桥梁构件出现了不同程度的病害和缺损状况,为保证桥梁的结构安全,广州市西环高速公路有限公司委托我单位对相关桥梁进行加固维修,以

关于公路桥梁加固技术的研究

关于公路桥梁加固技术的研究 发表时间:2017-10-11T17:00:53.483Z 来源:《科技中国》2017年7期作者:杨柳 [导读] 摘要:我国的许多公路桥梁建设年代久远、设计荷载不足,无法满足交通荷载和流量不断增大的这一现实需要,若不进行改造处理,就有可能引发灾害事故。文中介绍了公路桥梁采取加固的主要原因 摘要:我国的许多公路桥梁建设年代久远、设计荷载不足,无法满足交通荷载和流量不断增大的这一现实需要,若不进行改造处理,就有可能引发灾害事故。文中介绍了公路桥梁采取加固的主要原因,探讨了几种传统的桥梁加固技术,对桥梁加固新技术进行了探讨。 关键词:公路桥梁;加固;技术 目前越来越多的桥梁已不满足经济和交通业迅速发展的需要,不得不对其进行维修加固,以满足其继续正常使用的要求。改造加固必须以现场调研情况为基础,参照桥梁的设计和施工资料,结合自然环境,准确分析桥梁病害的成因,制定科学合理的改造加固措施,力求做到技术上可行、经济上合理。 一、对公路桥梁采取加固处理措施的主要原因 为保证公路桥梁运营的安全性,需要采取加固处理技术,通过加固处理,保证桥梁运行安全,延长桥梁使用寿命。采取加固处理技术主要在于以下几个方面: 公路桥梁表面原因:随着交通流量增加,公路桥梁表面造成了较大损坏,导致其表面凹凸不平,不利于行车安全,且严重影响通行速度。公路桥梁设计问题:因桥梁设计及施工应考虑地方性,在设计中缺乏对方性因素的考虑,导致桥梁质量问题,如桥梁桥孔设计通水量不足,在暴雨影响下出现垮塌等问题。公路桥梁质量问题:因桥梁设计或施工问题,导致公路桥梁施工质量较差,存在着一些细小问题,随着公路桥梁运行逐渐显现出并发展为较大问题,如裂缝、沉陷、空洞等问题,为公路桥梁运行带来了严重的安全隐患。[1]。 二、公路桥梁加固的必然性 桥梁和其他建筑物一样都具有“生命周期”,主要包括建造、使用和老化三个阶段。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅要受到自然环境如雨水腐蚀、地震、温度变化等的影响。而且还受到使用环境的影响,难以避免地会逐渐产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。 节约资建设成本:从经济上分析采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用,同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代交通运输的需求。 保证桥梁施工质量:对桥梁进行维修、改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且更大程度上能够消除交通安全隐患。 促进可持续、协调发展:可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,是指经济社会、资源和环境保护协调发展 [2]。 三、传统的桥梁加固技术 3.1体外预应力加固法 预应力加固法是以梁身为锚固体,采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固,通过其预应力抵消部分自重应力,从而降低被加固构件的应力水平,较大幅度地提高结构的承载能力。这种加固方法能够提高结构的刚度和抗裂性、加固效果好、不增加桥梁自重、施工工期短、在加固施工过程中可不中断交通,但加固后对原结构外观有一定影响,而且在张拉过程中钢筋易松弛、易失效。可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱,但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。 3.2粘结外包型钢加固法 由于交通量的增加,主梁承载力不足,或纵向主筋出现严重的锈蚀,或梁板桥的主梁出现严重的横向裂缝,此时,可采用化学粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物薄弱部位或受拉边缘,使它们共同工作,改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态,提高结构的刚度和承载能力。这种加固方法具有与结构物粘贴性能好、用钢量小、加固效果明显、容易加工成形等特点,但不宜在无防护的情况下用于60℃以上的高温场所,并且用钢量较大,适用于要求大幅度提高承载能力、但又不允许显著增大原构件截面尺寸的混凝土结构的加固,而且后期养护费用高[3]。 本加固法的特点:1)不需要破坏被加固的原结构的外形;2)施工工艺简单,施工质量易于控制;3)施工工期短,较为经济,是一种简便的加固方法;4)不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。 3.3改变结构体系加固法 这种方法是改变桥梁结构受力体系,从而达到改善桥梁性能,提高承载能力的目的。它的基本原理是以减少控制截面内力来减小梁内应力,达到提高桥梁整体承载力的目的。对于拱桥加固,可以通过体系转换法将单纯的受力状态改变为拱梁组合体系受力状态,即将拱上建筑变为梁式建筑,拱梁组合体系受力状态较单纯拱更为均匀。另外,对于拱式拱上建筑的旧桥,改拱式为梁式拱上建筑,所带来的恒载重量减少量是非常显著的。通常有多种方法来改变结构体系,但大多需要在桥下操作,或设置永久设施,使得桥下净空减小,所以采用此法必须考虑对通航及桥梁排洪能力的影响。改变结构体系的加固效果较好,目前在国内外常用此法来解决临时通行超重车辆的问题,但在重车通过后,临时支撑可以随后拆除,以免影响通航和排洪。 此外,还有减轻拱上自重加固法、增大混凝土桥梁截面加固法、喷锚混凝土加固法等,在现实生活中这些方法都或多或少的应用在桥梁加固上面。 四、公路桥梁加固新技术探讨 4.1高强复合纤维加固技术 高强复合纤维主要有芳伦纤维及碳纤维0rRP),碳纤维材料在桥梁加固工程中应用非常广泛,技术比较成熟。碳纤维材料是土木工程中的一种新材料,目前已在混凝土结构加固中得到广泛地应用。碳纤维的强度虽然高,但弹性模量却与钢筋差不多,可用于弥补钢筋混凝土内钢筋的抗拉不足的问题。高强复合纤维加固技术与其他钢筋混凝土结构相比具有以下几个特点: (1)施工方面:施工便捷、工效高、没有湿作业,不需大型施工机具,施工占地少,施工效率高。据有关资料统计,粘贴FR是粘贴钢板施工工效的4—8倍。FRP轻质柔软,易贴附,与粘贴钢板相比其施工质量更易保证。

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